package com.c2b.algorithm.leetcode.base;

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 * <a href="https://leetcode.cn/problems/design-circular-queue/">设计循环队列(Design Circular Queue)</a>
 * <p>设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构，其操作表现基于 FIFO（先进先出）原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。</p>
 * <p>循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里，一旦一个队列满了，我们就不能插入下一个元素，即使在队列前面仍有空间。但是使用循环队列，我们能使用这些空间去存储新的值。</p>
 * 你的实现应该支持如下操作：
 * <ul>
 *     <li>MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。</li>
 *     <li>Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。</li>
 *     <li>Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。</li>
 *     <li>enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。</li>
 *     <li>deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。</li>
 *     <li>isEmpty(): 检查循环队列是否为空。</li>
 *     <li>isFull(): 检查循环队列是否已满。</li>
 * </ul>
 * <pre>
 * 示例：
 *      MyCircularQueue circularQueue = new MyCircularQueue(3); // 设置长度为 3
 *      circularQueue.enQueue(1);  // 返回 true
 *      circularQueue.enQueue(2);  // 返回 true
 *      circularQueue.enQueue(3);  // 返回 true
 *      circularQueue.enQueue(4);  // 返回 false，队列已满
 *      circularQueue.Rear();  // 返回 3
 *      circularQueue.isFull();  // 返回 true
 *      circularQueue.deQueue();  // 返回 true
 *      circularQueue.enQueue(4);  // 返回 true
 *      circularQueue.Rear();  // 返回 4
 * </pre>
 * <b>提示：</b>
 * <ul>
 *     <li>所有的值都在 0 至 1000 的范围内；</li>
 *     <li>操作数将在 1 至 1000 的范围内；</li>
 *     <li>请不要使用内置的队列库。</li>
 * </ul>
 *
 * @author c2b
 * @see LC0622MyCircularQueue_M 设计循环队列(Design Circular Queue)
 * @see LC0641MyCircularDeque_M 设计循环双端队列(Design Circular Deque)
 * @since 2023/5/10 11:40
 */
public class LC0622MyCircularQueue_M {
    static class MyCircularQueue {
        Node headNode;
        Node tailNode;
        int size;
        int capacity;

        public MyCircularQueue(int k) {
            this.capacity = k;
        }

        public boolean enQueue(int value) {
            if (isFull()) {
                return false;
            }
            Node newNode = new Node(value);
            if (size == 0) {
                headNode = newNode;
            } else {
                // 队首元素的prev指针指向当前节点
                headNode.prev = newNode;
                // 队尾元素的next指针指向当前节点
                tailNode.next = newNode;
                newNode.next = headNode;
                newNode.prev = tailNode;
            }
            // 让当前节点成为尾节点
            tailNode = newNode;
            ++size;
            return true;
        }

        public boolean deQueue() {
            if (isEmpty()) {
                return false;
            }
            if (size == 1) {
                headNode = null;
                tailNode = null;
            } else {
                // 头节点的下一个节点成为新的头节点
                Node newHeadNode = headNode.next;
                newHeadNode.prev = tailNode;
                tailNode.next = newHeadNode;
            }
            --size;
            return true;
        }

        public int Front() {
            return isEmpty() ? -1 : headNode.val;
        }

        public int Rear() {
            return isEmpty() ? -1 : tailNode.val;
        }

        public boolean isEmpty() {
            return size == 0;
        }

        public boolean isFull() {
            return size == capacity;
        }
    }

    static class Node {
        public int val;
        public Node prev;
        public Node next;

        public Node(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyCircularQueue circularQueue = new MyCircularQueue(2);
        System.out.println(circularQueue.enQueue(1));
        System.out.println(circularQueue.enQueue(2));
        System.out.println(circularQueue.deQueue());
        System.out.println(circularQueue.enQueue(3));
        System.out.println(circularQueue.deQueue());
        System.out.println(circularQueue.enQueue(3));
        System.out.println(circularQueue.deQueue());
        System.out.println(circularQueue.enQueue(3));
        System.out.println(circularQueue.deQueue());
        System.out.println(circularQueue.Front());
    }
}
